原子吸收光谱法测定铝(3)

　　王承波^【17】以钨与钽基体替代石墨管涂钽，采用直接石墨炉原子吸收法测定水中铝，克服了涂钽石墨管制备繁琐和使用次数少的缺陷，且测定灵敏度高、基体干扰少、结果稳定准确，检出限可达到1.0㎍/L。笔者^【17】加大基体浓度，在选定的条件下测定铝的吸光度，发现钨与钽基体溶液的浓度并不影响测定结果。因为加入的钨与钽基体经过干燥、灰化和原子化等石墨炉操作过程后，相当于在石墨管的表面形成了一层难熔碳化物涂层，这对测定铝有改善作用。另外，用涂钽石墨管测定铝时，涂钽石墨管的制备比较繁琐，且使用次数少，因为涂钽层经过几次原子化高温灼烧后，很容易损耗掉。而改用钨与钽基体改进剂后，由于每次进样均能形成一层难熔碳化物涂层，从而大大延长了石墨管的使用寿命。另外，由于全热解石墨管比普通石墨管具有相对较小的孔隙，普通石墨管内的试样易渗透进管内，使试样的蒸发包括管内微粒向表面扩散和表样蒸发两部分，从而影响分析结果。石墨管的选择应综合考虑元素原子化温度的高低、是否形成难熔碳化物及石墨管升温速率要求等几方面因素的影响。一般而言，元素原子化温度高的可选用全热解石墨管，原子化温度低的应选用普通石墨管，才可获得较好的灵敏度。笔者^【17】还研究了Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、氯离子、硫酸根等共存离子对铝测定的干扰。结果表明，采用钨与钽基体改进剂石墨管时，共存离子对铝的测定没有显著干扰；而用涂钽石墨管时，使用十多次后涂层即被侵蚀，较大比例的氯化物保留在灰化阶段，因此在原子化阶段，增加了氯化物对铝蒸汽相的干扰，产生了对铝测定的抑制作用。

　　2 改进型石墨管

　　由于测铝时受基体干扰严重，Slavin等^【18】用等温平台炉和Zeeman背景校正研究铝测定中共存离子的干扰及消除。而最方便有效的方法是用热解涂层石墨管^【19】，由于热解涂层石墨管比普通石墨管具有相对小的孔隙度，因此可避免试样对管内的渗透，加热时几乎只是表面蒸发，即所谓理想S型微粒蒸发。热解石墨管保留于灰化阶段的干扰物相对减少，有利于克服共存元素的干扰，经幼苹^【19】报道了使用热解石墨管后，17种共存元素对钨中铝的测定干扰有大的减少。杨宝贵^【20】提出用钼化处理平台及石墨炉，可增强铝的测试信号，原因可能是钼与碳生成不挥发的碳化物，它填密了石墨管表面的孔隙，起到涂层的作用。Taddia^【21】用L’vov平台降低石墨炉法测定硅中铝时所遇到的干扰。并指出，热解涂层石墨管只有在与L’vov平台结合一起使用时才获得可靠的数据，在不牺牲精度的同时将基体干扰降低最低限度。热解涂层石墨管与热解石墨平台联用时，硝酸的存在使灵敏度增加60％，且这种增加不随硝酸用量而变，为一恒定值。利用平台可消除HF的影响且硅基本身不干扰铝的测定。热解石墨管加基体改进剂及L’vov平台加基体改进剂^【22】测定铝，一方面能消除基体变化对分析信号的干扰，提高分析的灵敏度，不经基体分离而直接测定铝；另一方面也克服了共存元素的干扰。

　　三 铝原子化机理

　　按文献^【23】的观点，铝在石墨炉中的原子化过程可分为下列三种情况，即

　　（1）    AlCl₃（s或l）→AlCl₃（g）→Al（g）﹢3Cl（g）

　　因氯化物易挥发分解，故表现为灰化损失，原子化时已不存在。

　　（2）    Al₂O₃（s）﹢3C（s）→2Al（s或l）﹢3CO（g）

                           ↓

                          2Al（g）

但Al₂O₃除难能被碳还原外，还存在与碳的歧化反应

      2Al₂O₃﹢9C→Al₄C₃﹢6CO

Al₄C₃虽然在3000℃会分解放出原子态铝，但正是Al₄C₃的生成与分解，使铝的线性遭到破坏，石墨管寿命变短，测量精度下降，所以Slavin^[18]反复强调用热解石墨管。

　　（3）    Al₂O₃（g）→AlO（g）﹢Al（g）﹢O₂（g）

                  ↓

                 Al（g）﹢O（g）

    邓勃等^【24】认为铝原子化只可能是氧化物的热分解产生的，这与他们的实验结果相一致。

　　四  结束语

　　综上所述，火焰原子吸收法尤其是笑气-乙炔火焰法测定铝具有较好的灵敏度，测定某些试样中的铝是可行的；石墨炉原子吸收法测定铝的灵敏度高于笑气-乙炔火焰，尤其是应用基体改进剂和涂层石墨管，灵敏度得到显著提高，是目前应用比较广泛的一种方法。总而言之，原子吸收光谱法测定铝，具有快速、简单的特点，适于普及应用。

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